Structura globului terestru

Structura globului terestru

Globul terestru are o structura in paturi concentrice cu densitate diferita, separate prin suprafete de discontinuitate seismica.

Pe baza tudiilor de seismologie (propagarea undelor longitudinale si transversale) si a oscilatiilor libere ale Pamantului, care reflecta schimbari de presiune, temperatura, compozitie mineralogica si chiar chimica, s-a stabilit ca in structura interna a globului pamantesc se pot recunoaste mai multe geosfere concentrice, si anume (fig. 1):

1. Crusta (scoarta), prima geosfera de la suprafata, cu grosimi variind intre 3 km (in regiunile rifturilor oceanice) si 80 km (sub continente). Aceasta geosfera se extinde pana la discontinuitatea Mohorovici si are o densitate medie de 2,7-2,9 g/cm³, iar viteza de propagare a undelor longitudinale este de 7 km/s.

2. Mantaua superioara este geosfera ce se extinde de la discontinuitatea Mohorovici pana aproape de 400 km. Intre suprafata Mohorovici si 50-70 km sub oceane, respectiv pana la 150 km sub continente apare un strat B' (Bullen, 1963), in care viteza undelor seismice longitudinale este de 8,1-8,2 km/s, iar a celor transversale de 4,5-4,7 km/s. Acest strat impreuna cu crusta formeaza litosfera (50-150 km grosime), definita drept stratul superior al

Pamantului care reactioneaza la stres ca un solid rigid si in care viteza undelor seismice creste continuu, cu un salt important pe suprafata Mohorovici.

Sub litosfera, pana la adancimea de 700 km, se dezvolta astenosfera, formata din material vascos, susceptibil a suferi deformari mari si in care se produc miscari importante ale materiei (Pauliuc si Dinu, 1985). Astenosfera este de trei ori mai vascoasa decat litosfera. Proprietatile astenosferei nu sunt omogene pe toata grosimea. Astenosfera reactioneaza diferit la eforturi: nu se produc rupturi si nici seisme, dar apare o deformatie proportionala cu timpul de actiune al fortei la care este supusa. Aici apar miscari realizate prin diferente de densitate, dintre care deplasarea placilor nu este decat o consecinta. Cauzele acestor deplasari sunt putin cunoscute.

Limita dintre astenosfera si litosfera a fost determinata pe baza propagarii undelor seismice. Scaderea vitezei acestor unde corespunde unei regiuni de topire partiala a rocilor, de la care se considera ca incepe astenosfera.

Pe primii 50-100 km din astenosfera se dezvolta stratul B", cunoscut sub numele de strat de viteza redusa, in care viteza undelor seismice scade brusc la 7,6 km/s pentru undele longitudinale si 4 km/s pentru cele transversale. Acest strat este bine marcat sub oceane si sub zonele orogenice tinere, respectiv mai putin sub scuturile vechi continentale.

Sub stratul de viteza redusa pana la adancimea de 400 km se inregistreaza o variatie semnificativa a densitatii si a vitezei undelor seismice. Acest strat, cunoscut ca stratul B'", are o grosime de 125-175 km si proprietati mecanice omogene.

3. Zona de tranzitie se extinde de la 400 km la cca 1500 km. Aici viteza undelor seismice creste de la 8,2 km/s pana la aproape 11 km/s, iar la limita cu mantaua inferioara la 12 km/s.

4. Mantaua inferioara este delimitata intre 1050 km (discontinuitatea Repetti) si 2898 km (discontinuitatea Getenberg - Weichert). In cuprinsul acestei geosfere, viteza undelor seismice creste gradat pana la 13,6 km/s. Si aici, ca si in zona de tranzitie, se pot recunoaste 3 discontinuitati, la adancimi in jur de 1200 km, 1800 km si 2500 km. La limita sa inferioara cu nucleul extern are loc o scadere brusca a vitezei undelor seismice pana la 8 km/s.

5. Nucleul extern cuprinde zona dintre discontinuitatea Getenberg - Weichert si discontinuitatea Lehman (5100 km). Modul de propagare a undelor seismice sugereaza o stare lichida a materiei in aceasta geosfera.

6. Zona de tranzitie catre nucleul intern a fost separata pe un interval gros de 1500 km, intre 4970 si 5120 km, in care gradientul de viteza este negativ, reflectand existenta unor discontinuitati.

7. Nucleul intern reprezinta geosfera centrala, cu o raza 1250 km (intre 5120 km si 6370 km). Aceasta geosfera este foarte omogena, viteza undelor seismice avand un gradient scazut, fiind de 11,2 km/s.